В Млечном Пути находятся десятки миллионов черных дыр, но подавляющее большинство из них ученые идентифицировать не могут. Просто «разглядеть» их не получится – ученые распознают наличие дыры по рентгеновскому излучению. А оно появляется, только когда дыра становится активной и «питается», засасывая что-то.
Именно такие активные дыры и искали ученые из Массачусетского технологического университета. Они нашли 26 систем, в которых звезды вращаются вокруг черных дыр и постепенно ими поглощаются. Из них десять были достаточно близкими для изучения.
В момент «поглощения» газа и пыли дыра выбрасывает рентгеновское излучение, которое освещает края черной дыры. Это и называют эхом черной дыры. Расслышать такое эхо невозможно, поскольку в вакууме не распространяются звуковые волны. Чтобы превратить их в звуковую запись астрофизики обратились к ученым-музыкантам. А те преобразовали рентгеновские волны в слышимые звуковые.
Ученые сравнили свой метод с тем, кем устроена навигация у летучих мышей. Они издают крик, а потом улавливают эхо. В зависимости от того, насколько удалены предметы, эхо будет отражаться с разной силой – и улавливая его, летучие мыши рисуют карту вокруг себя. Ученые же отслеживают выброс из короны черный дыры, а потом – его отражение от аккреционного диска. Это позволяет им определить изменение расстояний между центром черной дыры и ее краями во время «питания» дыры.
Они пришли к выводу, что дыра запускается в «жестком» состоянии, которое сохраняется несколько недель. А потом она переходит к «мягкому» состоянию, когда расстояние между короной и диском увеличивается. Следовательно, дыра «сокращается» во время «кормления» расширяется, когда оно прекращается.
Результаты этих исследований, возможно, удастся применить не только к небольшим черным дырам, но и к сверхмассивным, участвовавшим в формировании Вселенной.